工業(yè)生產(chǎn)復(fù)習(xí)

1、2012-9-18形成零件表面的形成零件表面的4 4種方法種方法l（1）軌跡法 利用刀具作一定規(guī)律的軌跡運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。切削刃與被加工表面為點(diǎn)接觸，發(fā)生線為接觸點(diǎn)的軌跡線。如上頁(yè)圖中母線2，工件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形成導(dǎo)線，最終獲得回轉(zhuǎn)曲面。采用軌跡法形成發(fā)生線需要一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)。l（2）成形法 利用成形刀具對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。如上頁(yè)圖b所示，切削刃1的形狀和長(zhǎng)度與所需形成的發(fā)生線（母線2）完全吻合，工件作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)形成導(dǎo)線，最終也獲得回轉(zhuǎn)曲面。2012-9-18形成零件表面的形成零件表面的4 4種方法種方法l（3）相切法 利用刀具邊旋轉(zhuǎn)邊作軌跡運(yùn)動(dòng)對(duì)工件進(jìn)行加工的方法。如圖c所示，刀刃1作回轉(zhuǎn)

2、運(yùn)動(dòng)，同時(shí)刀具軸線沿著發(fā)生線的等距線作軌跡運(yùn)動(dòng)，切削點(diǎn)運(yùn)動(dòng)軌跡的包絡(luò)線就是所需的發(fā)生線。為了用相切法得到發(fā)生線，需要二個(gè)成形運(yùn)動(dòng)，即刀具的旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)和刀具中心按一定規(guī)律運(yùn)動(dòng)。l（4）展成法 利用刀具和工件作展成切削運(yùn)動(dòng)進(jìn)行加工的方法。如圖d所示，加工時(shí)，刀具1與工件按確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系作相對(duì)運(yùn)動(dòng)，切削刃與被加工表面相切，切削刃各瞬時(shí)位置的包絡(luò)線，就是所需的發(fā)生線。用展成法形成發(fā)生線需要一個(gè)成形運(yùn)動(dòng)（即刀具運(yùn)動(dòng)A與工件運(yùn)動(dòng)B組合而成的展成運(yùn)動(dòng)3）。2012-9-18表面表面成形運(yùn)動(dòng)成形運(yùn)動(dòng)可分為：可分為：簡(jiǎn)單成形運(yùn)動(dòng)復(fù)合成形運(yùn)動(dòng)2012-9-18機(jī)床主參數(shù)和機(jī)床主參數(shù)和折算系數(shù)折算系數(shù)l機(jī)床主參數(shù)代表

3、機(jī)床規(guī)格的大小，用折算值（主參數(shù)乘以折算系數(shù)）表示。各類(lèi)機(jī)床的主參數(shù)及折算系數(shù)如下頁(yè)表所示。l第二主參數(shù)一般是指主軸數(shù)、最大跨距、最大工件長(zhǎng)度、工作臺(tái)工作長(zhǎng)度等等。第二主參數(shù)也用折算值表示。2012-9-18機(jī)床主參數(shù)和機(jī)床主參數(shù)和折算系數(shù)折算系數(shù)2012-9-18機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)l機(jī)床的技術(shù)性能指標(biāo)是根據(jù)使用要求確定的，通常包括以下內(nèi)容：l（1）機(jī)床的工藝范圍l機(jī)床的工藝范圍是指機(jī)床上可以完成的工序種類(lèi)，能加工的零件類(lèi)型，使用的刀具，所能達(dá)到的加工精度和表面粗糙度，適用的生產(chǎn)規(guī)模等。2012-9-18機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)l（2）機(jī)床的技術(shù)參數(shù)l機(jī)床的技術(shù)參數(shù)主要包

4、括：尺寸參數(shù)（幾何參數(shù)）、運(yùn)動(dòng)參數(shù)和動(dòng)力參數(shù)。l尺寸參數(shù) 是指機(jī)床能夠加工工件的最大幾何尺寸。例如，對(duì)于臥式車(chē)床的主參數(shù)為床身上最大工件回轉(zhuǎn)直徑，第二主參數(shù)為最大工件長(zhǎng)度；對(duì)于矩臺(tái)平面磨床，主參數(shù)為工作臺(tái)面寬度，第二主參數(shù)為工作臺(tái)面長(zhǎng)度。2012-9-18機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)l運(yùn)動(dòng)參數(shù) 是指機(jī)床加工工件時(shí)所能提供運(yùn)動(dòng)速度，包括主運(yùn)動(dòng)的速度范圍、速度數(shù)列和進(jìn)給運(yùn)動(dòng)范圍、進(jìn)給量數(shù)列，以及空行程的速度等。對(duì)作回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是主軸轉(zhuǎn)速，對(duì)作直線運(yùn)動(dòng)的機(jī)床，主運(yùn)動(dòng)參數(shù)是機(jī)床工作臺(tái)或滑枕的每分鐘往復(fù)次數(shù)。 大部分機(jī)床（如車(chē)床、鉆床）的進(jìn)給量用工件或刀具每轉(zhuǎn)的位移（mm/r）來(lái)表示。

5、直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)的機(jī)床（如刨床、插床）的進(jìn)給量，以每一往復(fù)的位移量來(lái)表示。銑床和磨床的進(jìn)給量，以每分鐘的位移量（mm/min）來(lái)表示。l動(dòng)力參數(shù) 是指機(jī)床驅(qū)動(dòng)主運(yùn)動(dòng)、進(jìn)給運(yùn)動(dòng)和空行程運(yùn)動(dòng)的電動(dòng)機(jī)額定參數(shù)（如額定功率、額定轉(zhuǎn)速等）。2012-9-18機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)機(jī)床技術(shù)性能指標(biāo)l（3）機(jī)床的精度與剛度l機(jī)床的精度包括幾何精度和運(yùn)動(dòng)精度。機(jī)床的幾何精度指機(jī)床在靜止?fàn)顟B(tài)下的原始精度，包括各主要零部件的制造精度及其相互間的位置精度。機(jī)床的運(yùn)動(dòng)精度指機(jī)床的主要部件運(yùn)動(dòng)時(shí)的各項(xiàng)精度，包括回轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)精度、直線運(yùn)動(dòng)精度、傳動(dòng)精度等。機(jī)床的剛度是指機(jī)床在受力作用下抵抗變形的能力。2012-9-18機(jī)床的基本組成機(jī)

6、床的基本組成l為實(shí)現(xiàn)加工過(guò)程中所必須的各種運(yùn)動(dòng)，機(jī)床應(yīng)具備幾個(gè)基本部分：l執(zhí)行件執(zhí)行件 執(zhí)行機(jī)床運(yùn)動(dòng)的部件，如主軸、刀架、工作臺(tái)等。其任務(wù)是裝夾刀具和工件，直接帶動(dòng)它們完成一定形勢(shì)的運(yùn)動(dòng)和保持準(zhǔn)確的運(yùn)動(dòng)軌跡。l運(yùn)動(dòng)源運(yùn)動(dòng)源 為執(zhí)行件運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置。如交流異步電動(dòng)機(jī)、直流電動(dòng)機(jī)、部進(jìn)電機(jī)等。l傳動(dòng)裝置傳動(dòng)裝置 傳遞運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力的裝置。通過(guò)它可以把運(yùn)動(dòng)源的運(yùn)動(dòng)和動(dòng)力傳給執(zhí)行件，使它按一定的速度和方向運(yùn)動(dòng)；也可以把兩個(gè)執(zhí)行件聯(lián)系起來(lái)，使二者保持某種確定的運(yùn)動(dòng)關(guān)系。機(jī)床傳動(dòng)裝置有機(jī)械、液壓、電氣、氣壓等多種形式。l結(jié)構(gòu)部件結(jié)構(gòu)部件 如機(jī)床床身、導(dǎo)軌等。2012-9-18鏜床的加工范圍鏜床的加工范圍l鏜

7、床的主要工作是用鏜刀鏜孔，通?？椎某叽巛^大、數(shù)量多，孔的尺寸精度、形狀精度、位置精度要求高。合適加工各種大型箱體、床身、機(jī)殼、機(jī)架等工件。鏜床的主要類(lèi)型有臥式鏜銑床、坐標(biāo)鏜床、金剛鏜床等。其中以臥式鏜銑床應(yīng)用最廣泛。其主要結(jié)構(gòu)如下頁(yè)圖所示。臥式鏜床的主要運(yùn)動(dòng)有：鏜桿或平旋盤(pán)的旋轉(zhuǎn)主運(yùn)動(dòng)；鏜桿的軸向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；主軸箱的垂直進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（加工端面）；工作臺(tái)的縱向、橫向進(jìn)給運(yùn)動(dòng)；平旋盤(pán)上的徑向刀架進(jìn)給運(yùn)動(dòng)（加工端面）。且工作臺(tái)還能沿上滑座的圓軌道在水平面內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，以適應(yīng)加工互相成一定角度的平面和孔。l鏜床還可用來(lái)鉆孔、擴(kuò)孔、鉸孔、車(chē)螺紋、銑平面等加工。2012-9-18擠壓加工機(jī)床的加工范圍擠壓加工機(jī)床的加

8、工范圍l擠壓是迫使金屬塊料產(chǎn)生塑性流動(dòng)，通過(guò)凸模與凹模間的間隙或凹模出口，制造空心或斷面比毛坯斷面要小的零件的一種工藝方法。如果毛坯不經(jīng)加熱就進(jìn)行擠壓，便稱(chēng)為冷擠壓。冷擠壓是無(wú)切屑、少切屑零件加工工藝之一，所以是金屬塑性加工中一種先進(jìn)的工藝方法。如果將毛坯加熱到再結(jié)晶溫度以下的溫度進(jìn)行擠壓，便稱(chēng)為溫?cái)D壓。溫?cái)D壓仍具有少無(wú)切屑的優(yōu)點(diǎn)。2012-9-18量具量具分類(lèi)及其作用分類(lèi)及其作用l量具是用來(lái)檢驗(yàn)或測(cè)量工件的幾何量是否合格的一種工藝裝備。l量具按照其通用性，可分為通用量具和專(zhuān)用量具。通用量具，如鋼尺、各種游標(biāo)尺、各種千分尺、各種量?jī)x等等，都有刻度，能測(cè)量出一定范圍內(nèi)幾何量的具體數(shù)值；專(zhuān)用量具是

9、為工件某特定參數(shù)設(shè)計(jì)的，用于檢驗(yàn)該參數(shù)的加工合格與否，不能測(cè)量出該參數(shù)的具體數(shù)值。在成批和大量生產(chǎn)中，為減少測(cè)量時(shí)間，常采用專(zhuān)用量具。2012-9-18光滑極限量規(guī)光滑極限量規(guī)l量規(guī)是一種專(zhuān)用量具，檢驗(yàn)工件參數(shù)合格與否，就是檢驗(yàn)工件參數(shù)是否在規(guī)定的兩個(gè)極限尺寸范圍內(nèi)，光滑極限量規(guī)是用通端和止端檢驗(yàn)光滑工件極限尺寸的專(zhuān)用量具。檢驗(yàn)孔用的量規(guī)稱(chēng)為塞規(guī)，檢驗(yàn)軸用的量規(guī)稱(chēng)為卡規(guī)。l塞規(guī)和卡規(guī)的結(jié)構(gòu)形式很多，主要的結(jié)構(gòu)如圖所示。為識(shí)別量規(guī)的通端和止端，?？逃凶帜浮癟”（通端）和“Z”（止端）。另外，通端的尺寸一般較長(zhǎng)，而止端的尺寸較短。由于通端在檢驗(yàn)時(shí)要通過(guò)工件，其工作表面會(huì)磨損，應(yīng)留一定的磨損儲(chǔ)量，以

10、增加量規(guī)的使用壽命。2012-9-18獲得幾何形狀精度的方法獲得幾何形狀精度的方法l1）軌跡法軌跡法 是利用刀尖運(yùn)動(dòng)的軌跡來(lái)獲得工件表面形狀的。工件的形狀精度取決于成形運(yùn)動(dòng)的精度即機(jī)床的精度。普通的車(chē)削、刨削、銑削和磨削等都屬于軌跡法。l2）成形刀具法成形刀具法 是利用成形刀具的幾何形狀來(lái)代替機(jī)床的某些成形運(yùn)動(dòng)，獲得工件的表面形狀。工件的加工精度主要取決于刀刃的形狀精度。l3）展成法展成法 是利用刀具與工件作展成運(yùn)動(dòng)所形成的包絡(luò)面獲得工件的表面形狀。展成法常用于各種齒形加工，工件的形狀精度取決于刀具精度以及機(jī)床的展成運(yùn)動(dòng)精度。2012-9-18獲得相互位置精度的方法獲得相互位置精度的方法l工件

11、表面間的相互位置是通過(guò)直接找正法，劃線找正法和夾具定位法獲得的。位置精度取決于有關(guān)的劃線精度、找正精度、機(jī)床精度及夾具精度。2012-9-18齒輪軸齒輪軸加工加工實(shí)訓(xùn)實(shí)訓(xùn)l題目題目:分析如圖所示齒輪軸由哪些表面組成，選擇它們的加工方法。l目的目的: :掌握根據(jù)工件表面的形狀選擇合適的加工方法及機(jī)床、刀具、夾具、量具，并確定工件加工時(shí)的定位方法。2012-9-18逐一分析每一加工要素逐一分析每一加工要素l齒輪軸由外圓柱面、端面、外螺紋、齒輪、鍵槽、退刀槽和平面等表面組成。l外圓柱面的粗加工和半精加工，以及端面、外螺紋、退刀槽等可以在普通車(chē)床上加工；工件通過(guò)外圓和頂尖孔定位，裝夾在三爪卡盤(pán)和后頂尖

12、間，分別用外圓車(chē)刀、端面車(chē)刀、螺紋車(chē)刀和切槽刀加工，在單件小批生產(chǎn)時(shí)，除螺紋外，都可以用游標(biāo)卡尺進(jìn)行檢驗(yàn)，產(chǎn)量大時(shí)，可用專(zhuān)用量具檢驗(yàn)；螺紋可以用螺紋環(huán)規(guī)和螺紋塞規(guī)檢驗(yàn)。l外圓柱面的精加工磨削（ 粗糙度處）可以在外圓磨床或外圓萬(wàn)能磨床上加工，工件通過(guò)雞心夾，裝夾在磨床兩頂尖間，用百分尺檢驗(yàn)。2012-9-18逐一分析每一加工要素逐一分析每一加工要素l鍵槽可以在立式銑床或萬(wàn)能銑床上加工，采用一夾一頂?shù)姆绞綄⒐ぜb夾在銑床工作臺(tái)上，用鍵槽銑刀加工，用深度游標(biāo)尺檢驗(yàn)。l平面可以在立式銑床或萬(wàn)能銑床上加工，采用分度頭一夾一頂?shù)姆绞綄⒐ぜb夾在銑床工作臺(tái)上，用立銑刀加工，用游標(biāo)尺檢驗(yàn)。l齒面應(yīng)在滾齒機(jī)或插

13、齒機(jī)上加工，與之對(duì)應(yīng)，刀具用齒輪滾刀或插齒刀，采用專(zhuān)用心軸夾具，用專(zhuān)用量?jī)x檢驗(yàn)。2012-9-18切削變形程度的表示方法切削變形程度的表示方法相對(duì)滑移相對(duì)滑移l如下頁(yè)圖所示，當(dāng)切削層單元平行四邊形產(chǎn)生剪切變形為時(shí)，沿剪切面產(chǎn)生的滑移量為s。相對(duì)滑移的大小為：l或2012-9-18切削變形程度的表示方法切削變形程度的表示方法相對(duì)滑移相對(duì)滑移l圖圖2.8 相對(duì)滑移相對(duì)滑移2012-9-18刀具耐用度刀具耐用度l刃磨后的刀具自開(kāi)始切削直到磨損量達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)為止的切削時(shí)間稱(chēng)為刀具耐用度，以T表示。耐用度指凈切削時(shí)間，不包括用于對(duì)刀、測(cè)量、快進(jìn)、回程等非切削時(shí)間。l刀具耐用度還可以用達(dá)到磨鈍標(biāo)準(zhǔn)時(shí)所走過(guò)

14、的切削路程Lm來(lái)定義。Lm等于切削速度vc和耐用度T的乘積，即LmvcTl刀具耐用度是一重要參數(shù)。在相同切削條件下切削某種工件材料時(shí)，可以用耐用度來(lái)比較不同刀具材料的切削性能；同一刀具材料切削各種工件材料，可以用耐用度來(lái)比較材料的切削加工性；還可以用耐用度來(lái)判斷刀具幾何參數(shù)是否合理。2012-9-18刀具耐用度與刀具壽命刀具耐用度與刀具壽命刀具壽命是指一把新刀具從使用到報(bào)廢為止的切削時(shí)間。刀具壽命是刀具耐用度與刀具刃磨次數(shù)加1的乘積。刀具壽命=(刀具重磨次數(shù)+1) 刀具耐用度對(duì)不重磨刀具（如：可轉(zhuǎn)位車(chē)刀） :刀具壽命=刀具耐用度2012-9-18磨削特點(diǎn)磨削特點(diǎn)l磨粒的硬度很高，如同刀具，能象

15、刀具起切削作用。而高速回轉(zhuǎn)的砂輪，就相當(dāng)于多刃刀具，能切下很薄的一層金屬，得到加工精度和表面質(zhì)量較高的工件加工表面。磨削加工的特點(diǎn)如下：l能加工硬度很高的材料l能獲得較高的加工精度和較細(xì)的表面粗糙度l磨削速度高l磨削溫度高l磨削余量小l磨削的工藝范圍廣 2012-9-18磨削溫度磨削溫度l由于磨削速度高，能耗大，因此磨削溫度很高。通常磨削溫度是指砂輪與工件接觸區(qū)的平均溫度，它包含三個(gè)區(qū)域的溫度：l工件平均溫度工件平均溫度指磨削熱傳入工件而引起的工件溫升，它影響工件的尺寸精度和形狀精度。l磨粒磨削點(diǎn)的溫度磨粒磨削點(diǎn)的溫度dot（見(jiàn)下頁(yè)圖）指磨粒切削刃與磨屑接觸部分的溫度，是磨削過(guò)程中溫度最高的部

16、位，瞬時(shí)可達(dá)1000C左右。它不但影響加工表面質(zhì)量，還與砂輪的磨損等關(guān)系密切。l磨削區(qū)溫度磨削區(qū)溫度A是砂輪與工件接觸區(qū)的平均溫度，一般有500800，它將引起磨削表面的燒傷和裂紋的產(chǎn)生。2012-9-18影響磨削溫度的主要因素影響磨削溫度的主要因素l砂輪速度砂輪速度v v 砂輪速度增大，單位時(shí)間內(nèi)的工作磨粒數(shù)將增多，單個(gè)磨粒的切削厚度變小，擠壓和摩擦作用加劇，滑擦熱顯著增多。此外還會(huì)使磨粒在工件表面的滑擦次數(shù)增多。所有這些，都將促使磨削溫度的升高。l工件速度工件速度v vww 工件速度增大就是熱源移動(dòng)速度增大，工件表面溫度可能有所降低，但不明顯。這是由于工件速度增大后，增大了金屬切除量，從而

17、增加了發(fā)熱量。 2012-9-18影響磨削溫度的主要因素影響磨削溫度的主要因素l徑向進(jìn)給量徑向進(jìn)給量f fp p 徑向進(jìn)給量的增大，將導(dǎo)致磨削過(guò)程中磨削變形力和摩擦力的增大，從而引起發(fā)熱量的增多和磨削溫度的升高。l工件材料工件材料 金屬的導(dǎo)熱性越差，則磨削區(qū)的溫度越高。 l砂輪硬度與粒度砂輪硬度與粒度 用軟砂輪磨削時(shí)的磨削溫度低；反之則磨削溫度高。 2012-9-18砂輪磨損的形態(tài)砂輪磨損的形態(tài)l砂輪磨損包含磨粒的磨耗磨損、磨粒破碎和脫落磨損等三種形態(tài)(下頁(yè)圖)。l磨耗磨損磨耗磨損是由于磨粒與工件之間的摩擦、粘結(jié)和擴(kuò)散而引起的，一般發(fā)生在磨粒與工件的接觸處(下頁(yè)圖中的A處)。開(kāi)始時(shí)，在磨粒刃尖

18、上出現(xiàn)一磨損的微小平面，當(dāng)微小平面逐步增大時(shí)，磨刃就無(wú)法順利切人工件，而只是在工件表面產(chǎn)生擠壓作用，從而使磨削熱增加，磨削過(guò)程惡化。2012-9-18砂輪磨損的形態(tài)砂輪磨損的形態(tài)l磨粒破碎磨粒破碎發(fā)生在一個(gè)磨粒的內(nèi)部(上頁(yè)圖中的B一B處)。磨粒在磨削過(guò)程中，在多次急熱急冷作用下，表面形成極大的熱應(yīng)力，而導(dǎo)致局部破碎。磨粒的熱傳導(dǎo)系數(shù)越小，熱膨脹系數(shù)越大，則越容易破碎。l脫落磨損脫落磨損(上頁(yè)圖中的CC處)的難易主要取決于結(jié)合劑的強(qiáng)度。 2012-9-18砂輪的修整砂輪的修整l砂輪雖有一定的自礪性，例如粗磨時(shí)砂輪的磨削表面就是靠自礪更新的，但在一般條件下不可能完全自礪，因此磨損后必須及時(shí)修整，以

19、獲得良好的表面形貌，保證其磨削性能。l砂輪的修整應(yīng)起到兩個(gè)作用：一是去除外層已鈍化的磨?；蛉コ驯荒バ级氯说囊粚幽チ?，使新的磨粒顯露出來(lái)；二是使砂輪修整后具有足夠數(shù)量的有效切削刃，從而提高已加工表面質(zhì)量。 2012-9-18砂輪的修整砂輪的修整l砂輪修整的方法有單粒金剛石修整、金剛石粉末燒結(jié)型修整器修整和金剛石超聲波修整等。修整時(shí)修整器應(yīng)安裝在低于砂輪中心0.51.5mm處（下頁(yè)圖），以防止振動(dòng)及金剛石“啃”入砂輪而劃傷砂輪表面。l砂輪的修整用量有修整導(dǎo)程、修整深度、修整次數(shù)和光修次數(shù)。修整導(dǎo)程越小，工件表面粗糙度值越低。通常取修整導(dǎo)程為1015 mmmin，修整深度為2.5單行程，一般修去

20、0.05mm就可恢復(fù)砂輪的磨削性能。2012-9-18切削用量的選擇切削用量的選擇l切削用量不僅是在機(jī)床調(diào)整前必須確定的重要參數(shù)，而且其數(shù)值合理與否對(duì)加工質(zhì)量、加工效率、生產(chǎn)成本等有著非常重要的影響。所謂“合理的”切削用量是指充分利用刀具切削性能和機(jī)床動(dòng)力性能（功率、扭矩），在保證質(zhì)量的前提下，獲得高的生產(chǎn)率和低的加工成本的切削用量。l切削用量選擇原則選擇原則：能達(dá)到零件的質(zhì)量要求（主要指表面粗糙度和加工精度）并在工藝系統(tǒng)強(qiáng)度和剛性允許下及充分利用機(jī)床功率和發(fā)揮刀具切削性能的前提下選取一組最大的切削用量。2012-9-18確定切削用量時(shí)考慮的因素確定切削用量時(shí)考慮的因素l1）生產(chǎn)率 l2）機(jī)床

21、功率 l3）刀具壽命（刀具耐用度T） l4） 加工表面粗糙度2012-9-18制訂切削用量的原則制訂切削用量的原則l粗加工時(shí)，一般以提高生產(chǎn)效率為主，但也應(yīng)考慮經(jīng)濟(jì)性和加工成本；l半精加工和精加工時(shí)，則以保證加工質(zhì)量為前提，并兼顧切削效率、經(jīng)濟(jì)性和加工成本。l下頁(yè)表為在上述限制條件下制訂的粗車(chē)進(jìn)給量。2012-9-18提高切削用量的途徑提高切削用量的途徑l采用切削性能更好的新型刀具材料；l在保證工件機(jī)械性能的前提下，改善工件材料的加工性；l改善冷卻潤(rùn)滑條件；l改進(jìn)刀具結(jié)構(gòu)，提高刀具制造質(zhì)量。2012-9-18各種生產(chǎn)類(lèi)型的工藝特征各種生產(chǎn)類(lèi)型的工藝特征2012-9-18制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原

22、則制訂機(jī)械加工工藝規(guī)程的原則l原則是：在保證產(chǎn)品質(zhì)量的前提下，應(yīng)盡量提高生產(chǎn)率和降低成本。應(yīng)在充分利用本企業(yè)現(xiàn)有生產(chǎn)條件的基礎(chǔ)上，盡可能采用國(guó)內(nèi)外先進(jìn)工藝技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)，并保證有良好的勞動(dòng)條件。l工藝規(guī)程應(yīng)做到正確、完整、統(tǒng)一和清晰，所用術(shù)語(yǔ)、符號(hào)、計(jì)量 單位、編號(hào)等都要符合相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)。2012-9-18零件的技術(shù)要求分析零件的技術(shù)要求分析l零件技術(shù)要求包括下列幾個(gè)方面：l（1）加工表面的尺寸精度；（2）形狀精度；（3）相互位置精度；（4）表面粗糙度以及表面質(zhì)量方面要求；（5）熱處理要求及其它要求（如動(dòng)平衡等）。l分析零件技術(shù)要求的目的，是要找出零件的主要表面（即精度要求較高的面），一是決定主要表面

23、的加工方法；應(yīng)采取什么工藝措施，二是檢查技術(shù)要求的合理性。如發(fā)現(xiàn)圖樣上的視圖、尺寸標(biāo)注、技術(shù)要求有錯(cuò)誤或遺漏，或結(jié)構(gòu)工藝性不好時(shí)，應(yīng)提出修改意見(jiàn)。但修改時(shí)必須征得設(shè)計(jì)人員的同意，并經(jīng)過(guò)一定的審批手續(xù)。2012-9-18加工方法選加工方法選擇的擇的依據(jù)依據(jù) l右圖表示了幾種加工方法的加工精度和加工成本的關(guān)系。 l對(duì)每一種具體的加工方法，加工誤差?。醇庸ぞ雀撸┑揭欢ǔ潭龋庸ふ`差進(jìn)一步減小會(huì)導(dǎo)致加工成本大大提高；而加工誤差大到一定程度，加工誤差進(jìn)一步增大僅能少量降低加工成本。因此，每種加工方法都有其相對(duì)應(yīng)的加工經(jīng)濟(jì)精度。加工方法的選擇主要依據(jù)加工經(jīng)濟(jì)精度。以零件圖上各表面的加工精度及表面粗糙度

24、要求為依據(jù)，可選定各表面的加工路線。 2012-9-18金剛金剛鏜鏜2012-9-18熱處理工序的安排熱處理工序的安排l在制訂工藝路線時(shí)，應(yīng)根據(jù)零件的技術(shù)要求和材料的性質(zhì)，合理地安排熱處理工序。按照熱處理的目的，分為預(yù)備熱處理和最終熱處理。l預(yù)備熱處理預(yù)備熱處理 l正火和退火正火和退火在粗加工前通常安排退火或正火處理，消除毛坯制造時(shí)產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力，穩(wěn)定金屬組織和改善金屬的切削性能。l調(diào)質(zhì)調(diào)質(zhì)淬火后高溫回火。經(jīng)調(diào)質(zhì)的鋼材，可得到較好的綜合力學(xué)性能。l時(shí)效處理時(shí)效處理主要目的是消除毛坯制造和機(jī)械加工中產(chǎn)生的內(nèi)應(yīng)力。2012-9-18熱處理工序的安排熱處理工序的安排l最終熱處理：l淬火淬火提高零件的硬

25、度和耐磨性。零件淬火后，會(huì)出現(xiàn)變形，所以淬火工序應(yīng)安排在半精加工后精加工前進(jìn)行，以便在精加工中糾正其變形。l滲碳淬火滲碳淬火對(duì)于用低碳鋼和低碳合金鋼制造的零件，為使零件表面獲得較高的硬度及良好的耐磨性，常用滲碳淬火的方法提高表面硬度。滲碳淬火容易產(chǎn)生變形，應(yīng)安排在半精加工和精加工之間進(jìn)行。l滲氮滲氮向零件的表面滲入氮原子的過(guò)程。滲氮不僅可以提高零件表面的硬度和耐磨性，還可提高疲勞強(qiáng)度和耐腐蝕性。滲氮層很薄且較脆，故滲氮處理安排盡量靠后，另外，為控制滲氮時(shí)變形，應(yīng)安排去應(yīng)力處理。滲氮后的零件最多再進(jìn)行精磨或研磨。l表面處理（表面鍍層和氧化）表面處理（表面鍍層和氧化）提高零件的抗腐蝕性和耐磨性，并

26、使表面美觀。通常安排在工藝路線最后。2012-9-18機(jī)床及工藝裝備的選擇機(jī)床及工藝裝備的選擇機(jī)床設(shè)備的選擇機(jī)床設(shè)備的選擇l機(jī)床設(shè)備的選擇應(yīng)做到四個(gè)適應(yīng)：即所選機(jī)床設(shè)備的尺寸規(guī)格應(yīng)與工件的形體尺寸相適應(yīng)；機(jī)床精度等級(jí)應(yīng)與本工序加工要求相適應(yīng)；電動(dòng)機(jī)功率應(yīng)與本工序加工所需功率相適應(yīng)；機(jī)床設(shè)備的自動(dòng)化程度和生產(chǎn)效率應(yīng)與工件生產(chǎn)類(lèi)型相適應(yīng)。工藝裝備的選擇工藝裝備的選擇l工藝裝備（夾具、刀具、輔具、量具和工位器具等簡(jiǎn)稱(chēng)工裝）是產(chǎn)品制造過(guò)程中所用各種工具的總稱(chēng)。工藝裝備的選擇應(yīng)根據(jù)零件的精度要求、結(jié)構(gòu)尺寸、生產(chǎn)類(lèi)型、加工條件、生產(chǎn)率等合理選用。2012-9-18零件毛坯的零件毛坯的種類(lèi)種類(lèi)l零件是由毛坯

27、按照其技術(shù)要求經(jīng)過(guò)各種加工而最后形成的。毛坯選擇的正確與否，不僅影響產(chǎn)品質(zhì)量，而且對(duì)制造成本也有很大的影響。因此，正確地選擇毛坯有著重大的技術(shù)經(jīng)濟(jì)意義。l毛坯的種類(lèi)毛坯的種類(lèi)l毛坯的種類(lèi)很多，同一種毛坯又有多種制造方法。機(jī)械制造中常用的毛坯有以下幾種:l鑄件鑄件l形狀復(fù)雜的毛坯，宜用鑄件作毛坯。根據(jù)鑄造方法不同可分為：l1）砂型鑄造 2）離心鑄造 3）壓力鑄造 4）精密鑄造 2012-9-18零件毛坯的零件毛坯的種類(lèi)種類(lèi)l鍛件鍛件l機(jī)械強(qiáng)度要求高的鋼制件，一般要用鍛件毛坯。鍛件有自由鍛造鍛件和模鍛件兩種。自由鍛造鍛件是在鍛錘或壓力機(jī)上用手工操作而成形的鍛件。它的精度低，加工余大，生產(chǎn)率也低，適

28、于單件小批生產(chǎn)及大型鍛件。l型材型材l型材按截面形狀可分為：圓鋼、方鋼、六角鋼、扁鋼、角鋼、槽鋼及其他特殊截面的型材，有冷拉和熱軋兩種。熱軋的精度低，價(jià)格較冷拉的便宜，用于一般零件的毛坯。冷拉鋼尺寸較小，精度高，易于實(shí)現(xiàn)自動(dòng)送料，但價(jià)格貴，多用于批量較大在自動(dòng)機(jī)床上進(jìn)行加工的情況。2012-9-18零件毛坯的零件毛坯的種類(lèi)種類(lèi)l焊接件焊接件l將型鋼或鋼板，焊接成所需的結(jié)構(gòu)，適于單件小批生產(chǎn)中制造大型毛坯，其優(yōu)點(diǎn)是制造簡(jiǎn)便，周期短，毛坯重量輕；缺點(diǎn)是焊接件抗振性差，由于內(nèi)應(yīng)力重新分布引起的變形大，因此在進(jìn)行機(jī)械加工前需經(jīng)時(shí)效處理。l沖壓件沖壓件l在沖床上用沖模將板料沖制而成。沖壓件的尺寸精度高，

29、可以不再進(jìn)行加工或只進(jìn)行精加工,生產(chǎn)效率高。適于批量較大而零件厚度較小的中小型零件。2012-9-18零件毛坯的零件毛坯的種類(lèi)種類(lèi)l冷擠壓件冷擠壓件l在壓力機(jī)上通過(guò)擠壓模擠壓而成。生產(chǎn)效率高。冷擠壓毛坯精度高，表面粗糙度值小，可以不再進(jìn)行機(jī)械加工。但要求材料塑性好，主要為有色金屬和塑性好的鋼材。適于大批量生產(chǎn)中制造形狀簡(jiǎn)單的小型零件。如儀表上和航空發(fā)動(dòng)機(jī)中的小型零件。l粉末冶金粉末冶金l以金屬粉末為原料，在壓力機(jī)上通過(guò)模具壓制成型后經(jīng)高溫?zé)Y(jié)而成。生產(chǎn)效率高，零件精度高，表面粗糙度值小，一般可不再進(jìn)行精加工，但金屬粉末成本較高，適于大批大量生產(chǎn)中壓制形狀較簡(jiǎn)單的小型零件。2012-9-18毛坯

30、的選擇毛坯的選擇l毛坯的種類(lèi)和制造方法對(duì)零件的加工質(zhì)量、生產(chǎn)率、材料消耗及加工成本都有影響。提高毛坯精度，可減少機(jī)械加工的勞動(dòng)量，提高材料利用率，降低機(jī)械加工成本，但毛坯制造成本增加，兩者是相互矛盾的。選擇毛坯應(yīng)綜合考慮下列因素綜合考慮下列因素:l零件的材料及對(duì)力學(xué)性能的要求零件的材料及對(duì)力學(xué)性能的要求 當(dāng)零件的材料確定后，毛坯的類(lèi)型也就大致確定了。 l零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸零件的結(jié)構(gòu)形狀與外形尺寸 鋼質(zhì)的一般用途的階梯軸，如臺(tái)階直徑相差不大，可用棒料；若臺(tái)階直徑相差大，則宜用鍛件，以節(jié)約材料和減少機(jī)械加工工作量。 2012-9-18毛坯的選擇毛坯的選擇l生產(chǎn)類(lèi)型生產(chǎn)類(lèi)型 大批大量生產(chǎn)時(shí)，應(yīng)

31、選毛坯精度和生產(chǎn)率都高的先進(jìn)的毛坯制造方法，使毛坯的形狀、尺寸盡量接近零件的形狀、尺寸，以節(jié)約材料，減少機(jī)械加工工作量，由此而節(jié)約的費(fèi)用會(huì)遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出毛坯制造所增加的費(fèi)用，獲得好的經(jīng)濟(jì)效益。 l生產(chǎn)條件生產(chǎn)條件 選擇毛坯時(shí)，應(yīng)考慮現(xiàn)有生產(chǎn)條件，如現(xiàn)有毛坯的制造水平和設(shè)備情況，外協(xié)的可能性等。 l考慮新工藝、新技術(shù)和新材料考慮新工藝、新技術(shù)和新材料 隨著毛坯制造專(zhuān)業(yè)化生產(chǎn)的發(fā)展，目前毛坯制造方面的新工藝、新技術(shù)和新材料的應(yīng)用越來(lái)越多，如精鑄、精鍛、冷軋、冷擠壓、粉末冶金和工程塑料的應(yīng)用日益廣泛，這些方法可大大減少機(jī)械加工量，節(jié)約材料，有十分顯著的經(jīng)濟(jì)效益，我們?cè)谶x擇毛坯時(shí)，應(yīng)于充分考慮，在可能的條件

32、下，盡量采用。2012-9-18毛坯的形狀與尺寸的確定毛坯的形狀與尺寸的確定l由于零件精度和表面質(zhì)量的要求越來(lái)越高，絕大多數(shù)情況下毛坯需經(jīng)過(guò)機(jī)械加工才能達(dá)到零件的使用要求，因此通常毛坯尺寸比零件尺寸要大。毛坯尺寸與零件毛坯尺寸與零件圖上相應(yīng)的尺寸之差，稱(chēng)為加工余量。毛坯制造尺寸圖上相應(yīng)的尺寸之差，稱(chēng)為加工余量。毛坯制造尺寸的公差稱(chēng)為毛坯公差。的公差稱(chēng)為毛坯公差。毛坯余量和公差的大小與毛坯的制造方法和制造精度有關(guān)，生產(chǎn)中可參考有關(guān)工藝手冊(cè)和標(biāo)準(zhǔn)確定。l毛坯余量確定后，就可大致確定毛坯的形狀和尺寸。此外，在毛坯的制造、機(jī)械加工及熱處理時(shí)，還有許多工藝因素會(huì)影響到毛坯的形狀與尺寸。如為了工件加工時(shí)裝

33、夾方便，有些毛坯需要鑄出工藝搭子（如下頁(yè)圖所示，毛坯上為了滿足工藝的需要而增設(shè)的工藝凸臺(tái)，工藝搭子在零件加工好后應(yīng)予切除）。又如下頁(yè)圖所示發(fā)動(dòng)機(jī)連桿零件，為了保證加工質(zhì)量，同時(shí)也為了加工方便，常將分離零件先做成一個(gè)整體毛坯，加工到一定階段后再切割分離。 2012-9-18基準(zhǔn)統(tǒng)一原則基準(zhǔn)統(tǒng)一原則l在零件的加工過(guò)程中，應(yīng)采用同一組精基準(zhǔn)定位，盡可能多地加工出零件上的加工表面。這一原則稱(chēng)為基準(zhǔn)統(tǒng)一原則。l在實(shí)際生產(chǎn)中，經(jīng)常采用的統(tǒng)一基準(zhǔn)形式有：l軸類(lèi)零件常使用兩頂尖孔作統(tǒng)一基準(zhǔn)；l箱體類(lèi)零件常使用一面兩孔（一個(gè)較大的平面和兩個(gè)距離較遠(yuǎn)的銷(xiāo)孔）作統(tǒng)一基準(zhǔn)；l盤(pán)套類(lèi)零件常使用止口面（一端面和一短圓孔）

34、作統(tǒng)一精基準(zhǔn)；l套類(lèi)零件用一長(zhǎng)孔和一止推面作統(tǒng)一精基準(zhǔn)。l當(dāng)采用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則無(wú)法保證加工表面的位置精度時(shí)，應(yīng)先用基準(zhǔn)統(tǒng)一原則進(jìn)行粗、半精加工，最后采用基準(zhǔn)重合原則進(jìn)行精加工。這樣既保證了加工精度，又充分地利用了基準(zhǔn)統(tǒng)一原則的優(yōu)點(diǎn)。2012-9-18表面處理工序的工序尺寸計(jì)算表面處理工序的工序尺寸計(jì)算l表面處理一般分兩類(lèi)：一類(lèi)是滲層；另一類(lèi)是鍍層。它們的區(qū)別是：有些處理后還要加工，而有些處理后不加工。因此，若處理后還要加工，則加工后，留在工件表面的處理層深度為封閉環(huán)，處理工序直接保證的處理層深度為組成環(huán)；若處理后不加工，則是處理后形成的工件尺寸為封閉環(huán)，處理層厚度為組成環(huán)。2012-9-18刀刃

35、平直性刀刃平直性2012-9-18提高工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性l改善工藝系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，提高工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性l提高工藝系統(tǒng)剛度提高工藝系統(tǒng)剛度 可以有效地改善工藝系統(tǒng)的抗振性和穩(wěn)定性。l在增強(qiáng)工藝系統(tǒng)剛度的同時(shí)，應(yīng)盡量減小構(gòu)件自身的質(zhì)量。應(yīng)把“以最輕的質(zhì)量獲得最大的剛度”作為結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的一個(gè)重要原則。2012-9-18提高工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性提高工藝系統(tǒng)的穩(wěn)定性l增大工藝系統(tǒng)的阻尼增大工藝系統(tǒng)的阻尼 工藝系統(tǒng)的阻尼主要來(lái)自零部件材料的內(nèi)阻尼、結(jié)合面上的摩擦阻尼及其它附加阻尼等。材料的內(nèi)阻尼是指由材料的內(nèi)摩擦而產(chǎn)生的阻尼，不同材料的內(nèi)阻尼是不同的。由于鑄鐵的內(nèi)阻尼比鋼大，所以機(jī)床上的床身、

36、立柱等大型支承件常用鑄鐵制造。除了選用內(nèi)阻尼較大的材料制造外，還可以把高阻尼材料附加到零件上。2012-9-18采用各種消振減振裝置采用各種消振減振裝置l如果不能從根本上消除產(chǎn)生切削振動(dòng)的條件，又無(wú)法有效地提高工藝系統(tǒng)的動(dòng)態(tài)特性，為保證必要的加工質(zhì)量和生產(chǎn)率，可以采用消振減振裝置。常用的減振器有以下三種類(lèi)型。l1）動(dòng)力減振器動(dòng)力減振器。它是用彈性元件將一個(gè)附加質(zhì)量連接到主振系統(tǒng)上，利用附加質(zhì)量的動(dòng)力作用，使其加到主振系統(tǒng)上的作用力(或力矩)與激振力(或力矩)大小相等、方向相反，從而達(dá)到抑制主振系統(tǒng)振動(dòng)的目的。l2）摩擦減振器摩擦減振器。它是利用摩擦阻尼來(lái)消散振動(dòng)能量。l3）沖擊式減振器沖擊式減

37、振器。利用兩物體相互碰撞要損失動(dòng)能的原理，在振動(dòng)體上裝有一個(gè)起沖擊作用的自由質(zhì)量(沖擊塊)。系統(tǒng)振動(dòng)時(shí)，自由質(zhì)量將反復(fù)沖擊振動(dòng)體，以消散振動(dòng)能量，達(dá)到減振的目的。2012-9-18提高工藝提高工藝系統(tǒng)本身系統(tǒng)本身的抗振性的抗振性l提高機(jī)床的抗振性提高機(jī)床的抗振性 機(jī)床的抗振性能往往是占主導(dǎo)地位的，可以從改善機(jī)床剛性、合理安排各部件的固有頻率、增大其阻尼以及提高加工和裝配的質(zhì)量等來(lái)提高其抗振性。如圖就是具有顯著阻尼特性的薄壁封砂結(jié)構(gòu)床身。2012-9-18提高工藝提高工藝系統(tǒng)本身系統(tǒng)本身的抗振性的抗振性l提高刀具的抗振性提高刀具的抗振性 希望刀具具有高的彎曲與扭轉(zhuǎn)剛度、高的阻尼系數(shù)，因此要求改善

38、刀桿等的慣性矩、彈性模量和阻尼系數(shù)。例如硬質(zhì)合金雖有高彈性模數(shù)，但阻尼性能較差所以可以和鋼組合使用，如圖所示的組合刀桿就能發(fā)揮鋼和硬質(zhì)合金兩者之優(yōu)點(diǎn)。2012-9-18提高工藝系統(tǒng)提高工藝系統(tǒng)本身的抗振性本身的抗振性l提高工件安裝時(shí)的剛性提高工件安裝時(shí)的剛性 主要是提高工件的彎曲剛性，如細(xì)長(zhǎng)軸的車(chē)削中，可以使用中心架、跟刀架，當(dāng)用撥盤(pán)傳動(dòng)銷(xiāo)撥動(dòng)夾頭傳動(dòng)時(shí)要保持切削中傳動(dòng)銷(xiāo)和夾頭不發(fā)生脫離等。2012-9-18研究加工精度的方法研究加工精度的方法l1 1）單因素分析法）單因素分析法 研究某一確定因素對(duì)加工精度的影響，為簡(jiǎn)單起見(jiàn)，一般不考慮其它因素的同時(shí)作用。通過(guò)分析計(jì)算，或測(cè)試、實(shí)驗(yàn)，得出該因素

39、與加工誤差間的關(guān)系。l2 2）統(tǒng)計(jì)分析法）統(tǒng)計(jì)分析法 以加工一批工件的實(shí)測(cè)結(jié)果為基礎(chǔ)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，用以控制工藝過(guò)程的正常進(jìn)行。當(dāng)發(fā)生質(zhì)量問(wèn)題時(shí)，可以從中判斷誤差的性質(zhì)，找出誤差出現(xiàn)的規(guī)律，以減少加工誤差。統(tǒng)計(jì)分析法只適用于批量生產(chǎn)。在實(shí)際生產(chǎn)中，這兩種方法常常結(jié)合起來(lái)應(yīng)用。一般先用統(tǒng)計(jì)分析法尋找誤差的出現(xiàn)規(guī)律，初步判斷產(chǎn)生加工誤差的可能原因，然后運(yùn)用單因素分析法進(jìn)行分析、試驗(yàn)、以便迅速有效地找出影響加工精度的主要原因。2012-9-18影響機(jī)械加工精度的因素影響機(jī)械加工精度的因素2012-9-18提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施提高主軸回轉(zhuǎn)精度的措施l提高主軸部件的制造精度提高主軸部件

40、的制造精度 首先應(yīng)提高軸承的回轉(zhuǎn)精度，如選用高精度的滾動(dòng)軸承，或采用高精度的多油楔動(dòng)壓軸承和靜壓軸承。其次是提高與軸承相配合零件（箱體支承孔、主軸軸頸）的加工精度。 l對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊對(duì)滾動(dòng)軸承進(jìn)行預(yù)緊 對(duì)滾動(dòng)軸承適當(dāng)預(yù)緊以消除間隙，甚至產(chǎn)生微量過(guò)盈，由于軸承內(nèi)外圈和滾動(dòng)體彈性變形的相互制約，既增加了軸承剛度，又對(duì)軸承內(nèi)外圈滾道和滾動(dòng)體的誤差起均化作用，因而可提高主軸的回轉(zhuǎn)精度。l使主軸的回轉(zhuǎn)誤差不反映到工件上使主軸的回轉(zhuǎn)誤差不反映到工件上 直接保證工件在加工過(guò)程中的回轉(zhuǎn)精度而不依賴(lài)于主軸，是保證工件形狀精度的最簡(jiǎn)單而又有效的方法。 2012-9-18機(jī)床傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差機(jī)床傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差

41、l傳動(dòng)鏈的傳動(dòng)誤差是指內(nèi)聯(lián)系的傳動(dòng)鏈中首末兩端傳動(dòng)元件之間相對(duì)運(yùn)動(dòng)的誤差。它是螺紋、齒輪、蝸輪以及其它按展成原理加工時(shí)，影響加工精度的主要因素。例如在滾齒機(jī)上用單頭滾刀加工直齒輪時(shí)，要求滾刀與工件之間具有嚴(yán)格的運(yùn)動(dòng)關(guān)系：滾刀轉(zhuǎn)一轉(zhuǎn)，工件轉(zhuǎn)過(guò)一個(gè)齒。2012-9-18減少傳動(dòng)誤差的措施減少傳動(dòng)誤差的措施l傳動(dòng)件數(shù)越少傳動(dòng)件數(shù)越少，傳動(dòng)鏈越短，傳動(dòng)精度就高。如前述高速切削機(jī)床的零傳動(dòng)。 l提高傳動(dòng)件特別是末端傳動(dòng)副末端傳動(dòng)副（如絲桿螺母副、蝸輪蝸桿副）的制造和裝配精度。此外，可采用各種消除間隙裝置以消除傳動(dòng)齒輪間的間隙。l盡可能采用降速傳動(dòng)。l采用校正裝置校正裝置 校正裝置的實(shí)質(zhì)是在原傳動(dòng)鏈中人為

42、地加入一誤差，其大小與傳動(dòng)鏈本身的誤差相等而方向相反，從而使之相互抵消。2012-9-18誤差復(fù)映誤差復(fù)映2012-9-18誤差復(fù)映系數(shù)誤差復(fù)映系數(shù) l誤差復(fù)映現(xiàn)象誤差復(fù)映現(xiàn)象機(jī)械加工時(shí)，由于毛坯形狀誤差引起切削力的變化，造成工件加工誤差的現(xiàn)象。如車(chē)削具有圓度誤差的毛坯時(shí)，由于工藝系統(tǒng)受力變形的變化而使加工后工件產(chǎn)生相應(yīng)的圓度誤差。l誤差復(fù)映系數(shù)誤差復(fù)映系數(shù)誤差復(fù)映現(xiàn)象中，加工后工件形狀誤差與加工前工件相應(yīng)的形狀誤差之比。l誤差復(fù)映系數(shù)小于1。l工藝系統(tǒng)剛度越高，則誤差復(fù)映系數(shù)越小。 2012-9-18因果分析法因果分析法2012-9-18保證和提高加工精度的途徑保證和提高加工精度的途徑l誤差

43、預(yù)防誤差預(yù)防 指減少原始誤差或減少原始誤差的影響，亦即減少誤差源或改變誤差源至加工誤差之間酌數(shù)量轉(zhuǎn)換關(guān)系。實(shí)踐與分析表明，當(dāng)加工精度要求高于某一程度后，利用誤差預(yù)防技術(shù)來(lái)提高加工精度所花費(fèi)的成本將按指數(shù)規(guī)律增長(zhǎng)。l誤差補(bǔ)償誤差補(bǔ)償 通過(guò)分析、測(cè)量現(xiàn)有誤差，人為地在系統(tǒng)中引入一個(gè)附加的誤差源，使之與系統(tǒng)中現(xiàn)有的誤差相抵消，以減少或消除零件的加工誤差。在現(xiàn)有工藝條件下，誤差補(bǔ)償技術(shù)是一種有效而經(jīng)濟(jì)的方法，特別是借助計(jì)算機(jī)輔助技術(shù)，可達(dá)到很好的效果。2012-9-18誤差預(yù)防技術(shù)誤差預(yù)防技術(shù)l這是保證加工精度的最基本方法。因此，在制訂零件加工工藝規(guī)程時(shí)，應(yīng)對(duì)零件每道加工工序的能力進(jìn)行精確評(píng)價(jià)，并盡可

44、能合理采用先進(jìn)的工藝和設(shè)備，使每道工序都具備足夠的工序能力。隨著產(chǎn)品質(zhì)量要求的不斷提高，l直接減少原始誤差法直接減少原始誤差法 這也是在生產(chǎn)中應(yīng)用較廣的一種基本方法。它是在查明影響加工精度的主要原始誤差因素之后，設(shè)法對(duì)其直接進(jìn)行消除或減少。 l轉(zhuǎn)移原始誤差轉(zhuǎn)移原始誤差 誤差轉(zhuǎn)移法是把影響加工精度的原始誤差轉(zhuǎn)移到不影響(或影響小)加工精度的方向或其它零部件上去。 2012-9-18誤差預(yù)防技術(shù)誤差預(yù)防技術(shù)l均分原始誤差均分原始誤差 生產(chǎn)中會(huì)遇到這樣的情況：本工序的加工精度是穩(wěn)定的，但由于毛坯或上工序加工的半成品精度起了變化，引起定位誤差或復(fù)映誤差太大，因而造成本工序的加工超差。 l均化原始誤差均

45、化原始誤差 加工過(guò)程中，機(jī)床、刀具(磨具)等的誤差總是要傳遞給工件的。機(jī)床、刀具的某些誤差(例如導(dǎo)軌的誤差、機(jī)床傳動(dòng)誤差等)只是根據(jù)局部地方的最大誤差值來(lái)判定的。 l就地加工法就地加工法 在機(jī)械加工和裝配中，有些精度問(wèn)題牽涉到很多零部件的相互關(guān)系，如果單純依靠提高零部件的精度來(lái)滿足設(shè)計(jì)要求，有時(shí)不僅困難，甚至不可能。而采用就地加工法可解決這種難題。 2012-9-18誤差補(bǔ)償技術(shù)誤差補(bǔ)償技術(shù)l用誤差補(bǔ)償?shù)姆椒▉?lái)消除或減小常值系統(tǒng)誤差一般來(lái)說(shuō)比較容易，因?yàn)橛糜诘窒Ｖ迪到y(tǒng)誤差的補(bǔ)償量是固定不變的。對(duì)于變值系統(tǒng)誤差的補(bǔ)償就不是用固定補(bǔ)償量所能解決的。于是生產(chǎn)中就發(fā)展了所謂積極控制的誤差補(bǔ)償方法。積

46、極控制有三種形式：l在線檢測(cè)在線檢測(cè) 這種方法是在加工中隨時(shí)測(cè)量出工件的實(shí)際尺寸(形狀、位置精度)，隨時(shí)給刀具以附加的補(bǔ)償量以控刀具和工件間的相對(duì)位置。這樣，工件尺寸的變動(dòng)范圍始終在自動(dòng)控制之中?，F(xiàn)代機(jī)械加工中的在線測(cè)量和在線補(bǔ)償就屬于這種形式。l偶件自動(dòng)配磨偶件自動(dòng)配磨 這種方法是將互配件中的一個(gè)零件作為基準(zhǔn)，去控制另一個(gè)零件的加工精度。在加工過(guò)程中自動(dòng)測(cè)量工件的實(shí)際尺寸，并和基準(zhǔn)件的尺寸比較，直至達(dá)到規(guī)定的差值時(shí)機(jī)床就自動(dòng)停止加工，從而保證精密偶件間要求很高的配合間隙。柴油機(jī)高壓油泵柱塞的自動(dòng)配磨采用的就是這種形式的積極控制。2012-9-18誤差補(bǔ)償技術(shù)誤差補(bǔ)償技術(shù)l積極控制起決定作用的

47、誤差因素積極控制起決定作用的誤差因素 在某些復(fù)雜精密零件的加工中，當(dāng)無(wú)法對(duì)主要精度參數(shù)直接進(jìn)行在線測(cè)量和控制時(shí)，就應(yīng)該設(shè)法控制起決定作用的誤差因素，并把它控制在很小的變動(dòng)范圍以?xún)?nèi)。精密螺紋磨床自動(dòng)恒溫控制就是這種控制方式的一個(gè)典型例子。l加工中直接測(cè)量和控制工件螺距累積誤差是不可能的。采用校正尺的方法來(lái)補(bǔ)償母絲杠的熱伸長(zhǎng)，只能消除常值系統(tǒng)誤差，即只能補(bǔ)償母絲杠和工件絲杠間溫差的恒值部分，而不能補(bǔ)償各自溫度變化而產(chǎn)生的變值部分。尤其是現(xiàn)在對(duì)精密絲杠的要求越來(lái)越高，絲杠的長(zhǎng)度也越做越長(zhǎng)，利用校正尺補(bǔ)償已不能滿足加工精度要求。因此應(yīng)設(shè)法控制影響工件螺距累積誤差的主要誤差因素-加工過(guò)程中母絲杠和工件絲

48、杠的溫度變化。2012-9-18對(duì)定位元件的基本要求對(duì)定位元件的基本要求 l精度精度定位元件應(yīng)具有足夠的精度，以保證工件的定位精度。l耐磨性耐磨性定位元件的限位基面（工作表面）經(jīng)常與工件接觸和摩擦，容易磨損，為保持使用壽命和定位精度，要求定位元件的限位基面（工作表面）耐磨性要好。l強(qiáng)度和剛度強(qiáng)度和剛度要求定位元件在受工件重力、夾緊力和切削力的作用時(shí)不變形，更不能損壞，否則會(huì)影響工件定位精度甚至不能實(shí)現(xiàn)定位作用，故要求定位元件有足夠強(qiáng)度和剛度。l工藝性工藝性定位元件應(yīng)便于制造、裝配、維修和更換，故要求定位元件有較好的工藝性。l便于清除切屑便于清除切屑定位元件限位基面（工作表面）的形狀應(yīng)有利于清除

49、切屑，以防切屑嵌入定位副之間影響定位精度。 2012-9-18一面兩孔一面兩孔定位組合定位組合l在加工箱體、杠桿、蓋板和支架等工件時(shí)，工件常以?xún)蓚€(gè)互相平行的孔及與兩孔軸線垂直的大平面為定位基準(zhǔn)面。如圖所示，定位元件為一塊支承板、一個(gè)短圓柱銷(xiāo)和一個(gè)菱形銷(xiāo)（或稱(chēng)削邊銷(xiāo)）。一塊支承板限制了工件的三個(gè)自由度；一個(gè)短圓柱銷(xiāo)限制了工件的兩個(gè)自由度；一個(gè)菱形銷(xiāo)可限制工件繞圓柱銷(xiāo)轉(zhuǎn)動(dòng)的一個(gè)自由度。一面兩孔組合共限制了工件六個(gè)自由度，是完全定位的定位方式。 2012-9-18一面兩孔定位時(shí)一面兩孔定位時(shí)主要參數(shù)確定主要參數(shù)確定l圓柱銷(xiāo)的直徑圓柱銷(xiāo)的直徑d d1 1的基本尺寸及公差 圓柱銷(xiāo)的基本尺寸應(yīng)等于與之相配

50、合的工件定位孔的最小極限尺寸，其公差一般取g6或f7。l圓柱銷(xiāo)與菱形銷(xiāo)之間的中心距及公差中心距及公差 兩銷(xiāo)之間的中心距的平均尺寸應(yīng)等于工件上兩定位孔之間中心距的平均尺寸，其公差一般為：l菱形銷(xiāo)的直徑菱形銷(xiāo)的直徑d d2 2的基本尺寸及公差查表計(jì)算確定。2012-9-18定位誤差來(lái)源定位誤差來(lái)源l主要來(lái)自?xún)蓚€(gè)方面：l基準(zhǔn)不重合誤差基準(zhǔn)不重合誤差由于工件的設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)不重合而造成的加工誤差l定位基準(zhǔn)位移誤差定位基準(zhǔn)位移誤差由于定位副制造不準(zhǔn)確，使定位基準(zhǔn)在加工尺寸方向上產(chǎn)生位移，導(dǎo)致各個(gè)工件的位置不一致而造成的加工誤差。定位基準(zhǔn)位移誤差是由定位副的制造誤差造成的。l注意：定位誤差只產(chǎn)生在按調(diào)

51、整法加工一批工件的情況下，用試切法加工時(shí)，不存在定位誤差；定位誤差（包括基準(zhǔn)不重合誤差和定位基準(zhǔn)位移誤差）都與工件的定位方式有關(guān)。2012-9-18常見(jiàn)定位方式的定位誤差常見(jiàn)定位方式的定位誤差 l以平面定位以平面定位工件以平面定位時(shí)，不考慮定位副尺寸方面的制造誤差，所以，定位誤差基準(zhǔn)不重合誤差。l以?xún)?nèi)孔在心軸（或圓柱銷(xiāo)）上定位時(shí)以?xún)?nèi)孔在心軸（或圓柱銷(xiāo)）上定位時(shí)工件以?xún)?nèi)孔作為定位基準(zhǔn)時(shí)的定位誤差,與工件內(nèi)孔的制造精度、定位元件的放置形式、定位基面與限位基面的配合性質(zhì)及設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)是否重合等因素有關(guān)。其定位誤差需在詳細(xì)分析后才能分別計(jì)算。l以外圓定位以外圓定位工件以外圓定位時(shí)，常見(jiàn)的定位元件

52、為各種定位套、支承板和V形塊等。定位套定位時(shí)誤差分析與工件以?xún)?nèi)孔在心軸（或圓柱銷(xiāo)）上定位相似，支承板定位時(shí)誤差分析與工件以平面定位相似。工件以外圓柱面在V形塊上定位時(shí)，定位誤差需在詳細(xì)分析后才能分別計(jì)算。2012-9-18在在V V形塊上定位時(shí)形塊上定位時(shí)定位誤差分析小結(jié)定位誤差分析小結(jié)l三種設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：三種設(shè)計(jì)基準(zhǔn)：l工件軸線總定位誤差介于后兩種之間。所標(biāo)注尺寸不方便測(cè)量。l工件下母線總定位誤差最小。這樣標(biāo)注尺寸也方便測(cè)量，可見(jiàn)這樣標(biāo)注尺寸是較合理的，零件工作圖常采用這種設(shè)計(jì)基準(zhǔn)。l工件上母線總定位誤差最大。所標(biāo)注尺寸也不能測(cè)量。l對(duì)許多加工實(shí)例，基準(zhǔn)不重合誤差和定位基準(zhǔn)位移誤差不容易分別計(jì)算

53、，所以，常直接計(jì)算總定位誤差。 2012-9-18心軸定位心軸定位誤差誤差l如圖所示：工件以?xún)?nèi)孔中心O為定位基準(zhǔn)，套在心軸O1上，銑上平面，工序尺寸為H+H0。從定位角度看，孔心線與軸心線重合，即設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合誤差C=0。但實(shí)際上，定位心軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，心軸和工件之間還可能有間隙，故安裝后孔和軸的中心必然不重合。即這里有定位副制造誤差引起的基準(zhǔn)位移誤差W 。2012-9-18可漲心軸與剛性心軸可漲心軸與剛性心軸 l可漲心軸可漲心軸可漲心軸可消除間隙，可不考慮定位副尺寸方面的制造誤差，其定位基準(zhǔn)位移誤差為零，若設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是工件內(nèi)孔軸線，則設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不

54、重合誤差為零。因此，這種情況下，定位誤差為零。l剛性心軸剛性心軸剛性心軸為間隙配合心軸，定位心軸和工件內(nèi)孔都有制造誤差，心軸和工件內(nèi)孔之間還可能有不為零的最小間隙，故安裝后孔和軸的中心必然不重合。即這里有定位副制造誤差引起的定位基準(zhǔn)位移誤差。若設(shè)計(jì)基準(zhǔn)是工件內(nèi)孔軸線，則設(shè)計(jì)基準(zhǔn)與定位基準(zhǔn)重合，基準(zhǔn)不重合誤差為零。這種情況下，定位誤差=定位基準(zhǔn)位移誤差。2012-9-18水平心軸的基準(zhǔn)位移誤差水平心軸的基準(zhǔn)位移誤差l設(shè)孔徑為D+D0，軸徑為d0-d ，最小間隙為=D-d。當(dāng)心軸水平放置時(shí)，工件孔與心軸始終在母線A單邊接觸。則工序基準(zhǔn)O與O1間的最大和最小距離分別為：l因此，由于基準(zhǔn)發(fā)生位移而造成

55、的加工誤差為：l Wl即工件以?xún)?nèi)孔在水平放置的剛性心軸上定位時(shí)，定位誤差（定位基準(zhǔn)位移誤差）為內(nèi)孔制造公差與心軸制造公差之和的一半，且與間隙無(wú)關(guān)。2012-9-18注意注意l工件以?xún)?nèi)孔在水平放置的剛性心軸上定位時(shí)，因重力作用，工件內(nèi)孔與剛性心軸的接觸為固定邊接觸，即工件內(nèi)孔上母線與剛性心軸上母線接觸，定位基準(zhǔn)的位移方向總是向下，因此，在加工前調(diào)整刀具時(shí)，將刀具向下調(diào)低孔和心軸之間最小配合間隙值的二份之一，就可消除最小配合間隙的影響，即這種情況下，最小配合間隙不影響定位精度。2012-9-18 垂直心軸的基準(zhǔn)位移誤差垂直心軸的基準(zhǔn)位移誤差 工件以?xún)?nèi)孔在垂直放置的心軸（或圓柱銷(xiāo)）上在垂直放置的心軸

56、（或圓柱銷(xiāo)）上定位時(shí)，工件內(nèi)孔與剛性心軸可能在任意邊接觸，此時(shí)定位基準(zhǔn)位移誤差為工件內(nèi)孔制造公工件內(nèi)孔制造公差、心軸（或圓柱銷(xiāo)）制造公差與最小配合間差、心軸（或圓柱銷(xiāo)）制造公差與最小配合間隙三者之和隙三者之和。 即： W2012-9-18一面兩孔定位組合的定位誤差一面兩孔定位組合的定位誤差 l一面兩孔定位組合中工件上兩孔分別采用圓柱銷(xiāo)和削邊銷(xiāo)定位。按上面分析：工件以?xún)?nèi)孔在垂直放置的圓柱銷(xiāo)上定位時(shí)，定位基準(zhǔn)位移誤差為工件內(nèi)孔制造公差、圓柱銷(xiāo)制造公差與最小配合間隙三者之和。l采用圓柱銷(xiāo)定位的工件上孔1中心的偏移范圍為以孔1定位基準(zhǔn)位移誤差為直徑的圓。l采用削邊銷(xiāo)定位的工件上孔2中心在兩孔中心連線方

57、向上的偏移范圍與孔1中心的偏移范圍相同（即該方向自由度由圓柱銷(xiāo)限制），孔2中心在垂直于兩孔中心連線方向上的偏移范圍為孔1定位基準(zhǔn)位移誤差。若兩孔的定位基準(zhǔn)位移誤差不相等，則工件上孔2中心的偏移范圍為長(zhǎng)、短軸分別等于兩定位基準(zhǔn)位移誤差的橢圓。2012-9-18孔孔1 1中心的偏移范圍中心的偏移范圍 設(shè)孔1直徑為D1+D10，公差為D1；銷(xiāo)1直徑為d10-d1，公差為d1；孔、銷(xiāo)最小間隙為1。這時(shí)，孔1與銷(xiāo)1的最大間隙為： D1=dw1=1+D1+d1 由于存在dw1 ，在安裝一批工件時(shí)，孔1的中心將偏離銷(xiāo)1的中心。其范圍是以O(shè)1為中心，以dw1為直徑的圓，如下圖：2012-9-18孔孔2 2中心

58、的偏移范圍中心的偏移范圍l設(shè)孔2直徑為D2+D20，公差為D2；銷(xiāo)2直徑為d20-d2，公差為d2；孔、銷(xiāo)最小間隙為2。由于銷(xiāo)2僅限制y方向的移動(dòng)自由度，所以孔2中心相對(duì)銷(xiāo)2中心的偏離范圍為：l在x方向： dwx=dw1=1+D1+d1，即dwx取決于孔1與銷(xiāo)1；l在y方向： dwy=dw2=2+D2+d2，l這時(shí)，孔2中心相對(duì)銷(xiāo)2中心的偏移范圍近似為一個(gè)橢圓，如上頁(yè)圖。2012-9-18一面兩孔定位時(shí)一面兩孔定位時(shí)兩種兩種定位誤差定位誤差l將孔1與孔2中心的偏移誤差組合起來(lái)，便引起工件的兩種定位誤差(忽略連心線長(zhǎng)度L的誤差)。l1）縱向定位誤差Dx，即在兩孔連心線方向l 的最大可能移動(dòng)量dw

59、x ： dwx =dw1=1+D1+d1l2）角度定位誤差D=dw，即工件繞兩銷(xiāo)中l(wèi) 心連線的最大偏轉(zhuǎn)角。如下圖：2012-9-18一面兩孔定位時(shí)一面兩孔定位時(shí)角度角度定位誤差定位誤差l由上式可看出，欲減小D=dw ，可從兩方面入手：提高孔、銷(xiāo)精度，減小配合間隙；增大孔（銷(xiāo)）中心距。l兩銷(xiāo)中心連線長(zhǎng)度越長(zhǎng)，角度定位誤差越小。故實(shí)踐上采用一面兩孔定位，選擇定位基準(zhǔn)時(shí)，盡可能選距離較遠(yuǎn)的兩孔，常用對(duì)角線上兩孔。若工件上無(wú)合適的孔而需另設(shè)工藝孔時(shí)，工藝孔也應(yīng)布置在具有最大距離的位置。L2012-9-18工件的夾緊工件的夾緊l工件定位之后，在加工之前，必須用夾緊機(jī)構(gòu)將其夾緊，以保證工件在加工過(guò)程中，在

60、切削力、重力、慣性力等的作用下不產(chǎn)生位移，即保證工件的正確位置，使加工能順利進(jìn)行并保證加工質(zhì)量。夾緊機(jī)構(gòu)是機(jī)床夾具的重要組成部分，其合理選用與設(shè)計(jì)對(duì)夾具的使用性能和制造成本等有很大的影響。 2012-9-18夾緊機(jī)構(gòu)的組成夾緊機(jī)構(gòu)的組成l夾緊機(jī)構(gòu)一般是由力源裝置、傳力裝置和夾緊元件三部分組成：l力源裝置力源裝置是提供原始作用力的裝置，常用的力源裝置有液壓裝置、氣動(dòng)裝置、電磁裝置、電動(dòng)裝置、真空裝置等。手動(dòng)夾緊的夾具，是以操作者為力源。l傳力裝置傳力裝置是將力源裝置產(chǎn)生的力以一定的大小和方向傳遞給夾緊元件的裝置。傳力裝置在傳遞力的過(guò)程中起著改變力的大小、方向、作用點(diǎn)的作用并常帶自鎖功能。手動(dòng)夾緊